Учебный прибор по строительной механике

 

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СТРСЖТБЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ, содержащий закрепленные на основании нижнее зажимное устройство и стойку, установленное на стойке нагружающее устройство, вьшопненное в вцце рычага с грузом, шарнирно связанного с толкателем, установленные в направляющем.стакане , связанное с толкателем верхнее зажимное устройство и установленный между зажиннь ш устройствами деформируемый , отличающийс я тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем показа потери,устойчивости цилиндрических оболочек, он имеет установленный на нижнем зажимном устройстве винтовой ограничитель, зажимные устройства выполнены в виде дисков с концентрическими кольцевьми выступами , при зтом диск нижнего зажимного устройства имеет канал для соединения с вакуум-насосом, стойка выполнена в виде винта, а нагружающее г устройство связано с ннм посредством ходовой и стопорной гаек, а груз установлен на рычаге с возможностью осевого перемещения.

цр С 09 В 23/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ1:,Т СССР а ъ ай е

Н *RlQPCHOMV СамдПвбЬстви (21) 3654370/28-12. (22) 19.08. ВЗ (46) 15.11.84. Бюл. В 42 (72) И.Н.Куприянов и Г.П.Белов (53) 371.66/67(088.8) (56) f. Рубашкин А.Г. Лабораторные работы по сопротивлению.материалов.

И., "Высшая школа", 1966, с. 137. (54)(57) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ IiEXAHHKE, содершащий закрепленные на основании ниинее замимное устройство н стойку, установленное на стойке нагру кающее устройство, выполненное в виде рычага с грузом, .шарнирно связанного с толкателем, установленным в направляющем. стакане, связанное с толкателем верхнее

SU.„1124 71 А эахимное устройство и установленный между эалапуныии устройствами деформируемый объект, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения демонстрационных возмонностей путем показа потери, устойчивости цилиндрических оболочек, он имеет установленный на никнем захимном устройстве винтовой ограничитель, эахимные уст рбйства выполнены в виде дисков с концентрическими кольцевыми выступами, при этом диск никнего закимного устройства имеет канал для соединения с вакуум-насосом, стойка выполнена в виде винта, а нагрукающее устройство связано с ним посредством Я ходовой и стопорной гаек, а груз установлен на рычаге с возмохностью осевого перемещения.

371

1 1124

Изобретение относится к области учебных и наглядных пособий, в частности, по строительной механике и может быть использовано в учебном про- цессе ВУЗов. 5

Известен учебный прибор по строительной механике, содержащий закрепленные на основании нижнее зажимное устройство и стойку, установленное на стойке нагружающее 10 устройство, выполненное в виде рычага с грузом, шарнирно связанного с толкателем, установленным в направляющем стакане, связанное с толкате" лем верхнее зажимное устройство с 15 установленным между зажимными устройствами деформируемым объектом (1

Однако известный прибор не позволяет демонстрировать потерю устойчивости тонкостенных гладких и под- 20 крепленных цилиндрических оболочек различных длин и диаметров, нагруженных осевой сжимающей силой и избыточным внешним давлением., Цель изобретения — расширение 25 демонстрационных возможностей прибо-, ра путем устранения отмеченного недостатка..

Для достижения поставленной цели учебный прибор по строительной механике, содержащий закрепленные на основании нижнее зажимное устройство и стойку, установленное на стойке нагружающее устройство, выполненное в виде рычага с грузом, шарнирно З5 связанного с толкателем, установленasse s направляющем станке, связанное с толкателем верхнее зажимное устройство и установленный между зажимными устройствами деформируемый объ "О ект, имеет установленный на нижнем зажимном устройстве винтовой ограничитель, зажимные устройства выполнены в виде дисков с концентрическими кольцевыми выступами, при этом диск нижнего зажнмного устройства имеет канал для соединения с вакуумнасосом, стойка выполнена в виде винта, а нагружающее устройство связано с ним посредством ходовой и сто- 50 порной гаек, а груз установлен на рычаге с воэможностью осевого перемещения.

На чертеже показана схема предлагаемого прибора по строительной ме- 55 ханнке..

Прибор имеет закрепленные на основании 1 нижнее зажимное устройство 2 и стойку 3, выполненную в виде винта. Верхнее зажимное устройство 4 связано с нагружающим устройством закрепленной на стойке .3 посредством ходовой гайки 5 и стопорной гайки 6, между которыми установлена втулка 7 ° С втулкой 7 связан градуированный.рычаг 8, на котором с возможностью осевого перемещения установлен груз 9. Рычаг 8 связан с верхним зажимным устройством 4 посред-. ством установленного в направляющем стакане 10 толкателя 11. На нижнем зажимном устройстве 2 установлен винтовой ограничитель 12. Зажимные устройства 2 и 4 выполнены в виде дисков с концентрическими кольцевыми втулками, при этом диск нижнего эажимного устройства 2 имеет канал

13 для соединения трубопроводом 14 с вакуум-насосом 15. Прибор, кроме того, имеет пульт управления 16 и вакуумметр 17.

Прибор работает следующим образом.

Испытываемую оболочку устанавли вают на концентрических выступах за" жимных устройств 2 и 4, соответствующих диаметру оболочки. Ограничитель

12 устанавливают таким образом, чтобы между его верхним торцом и дном глухого отверстия верхнего зажимного устройство 4 был зазор, обуславливающий максимально допустимые перемещения оболочки в момент потери устойчивости (с помощью гаек 5 и 6 устанавливают высоту погружающего устройства в соответствии с длиной оболочки).

Демонстрация явления потери устой чивости и определения критической силы гладких и подкрепленных цилиндрических оболочек выполняется следующим образом.

Нагружение осевой сжимающей силой.

В исходном положении рычаг 8 нагружающего устройства должен занимать горизонтальное положение. Подвижный груз 9 устанавливают на минимально коротком плече рычага 8.

Плавно перемещая груз 9 по рычагу 8, добиваются явления потери устойчивости. При этом выбирается ограничительный зазор, зажимное устройство 4 садится на верхний торец ограничителя

12. Величина критической силы отсчитывается по измерительной шкале 8.

11243

Нагружение внешним избыточным давлением.

В исходном положении нагружающее устройство отведено в сторону вращением втулки 7 вокруг стойки 3. Зазор 5 между дном глухого, отверстия верхнего эажимного устройства 4 и ограничителем 12 отсутствует.. С пульта управления 16 включают вакуумный насос 15, и происходит откачка воздуха из 10 внутренней полости оболочки. Внешнее избыточное давление приводит к потере устойчивости оболочки. Избыточное давление определяется как разность между атмосферным давлением и дав- 15 лением во внутренней полости оболочки.

Нагружение осевой силой и внешним избыточным давлением.

В исходном положении рычаг 8 на- 20 гружающего устройства устанавлива71 4 ют в горизонтальное положение. С помощью подвижного груза 9 создается осевая сжимающая сила, меньшая критической. Далее включается насос

15 до момента наступления потери устойчивости оболочки. Степень pasрежения во внутренней полости оболочки контролируется по вакуумметру 17.

Таким образом,.предлагаемая учебная установка существенно расширяет дидактические возможности при изучении явления потери устойчивости гладких и подкрепленных цилиндричес. ких оболочек, обеспечивая нагляд-, ность картины потери устойчивости при различном характере нагружения, различных соотношениях диаметров, длин и типов подкрепляющих элементов, оболочек.

BH8I85I Закан 8288/41 ТиПал . 446 ПоПнноное

Флллал ППП Патент, г. Улгороа, ул.Проектная.4